[发明专利]一种智能纺织品及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种智能纺织品及其制备方法和应用，涉及智能材料技术领域。本发明提供的智能纺织品，包括织物以及附着在所述织物表面的螺吡喃‑导电基体涂层；所述螺吡喃‑导电基体涂层中螺吡喃和导电基体的质量比为1～40:60～99。在本发明中，中性螺吡喃(SP)分子在紫外线照射下会转变为极性强的两性离子分子。本发明基于π‑π共轭，将具有紫外敏感特性的螺吡喃(SP)分子和导电基体组装到织物上，以制备具有紫外辐射传感功能的智能纺织品。SP分子被锚定在导电基体的表面，导电基体可以通过破坏‑C‑O‑共价键来感知UV辐射，从而导致智能纺织品的电阻变化，进而达到监测环境中紫外线辐射信息的目的。

技术领域

本发明涉及智能材料技术领域，具体涉及一种智能纺织品及其制备方法和应用。

背景技术

刺激响应材料与纺织织物相结合，由于具有传感特性，方便的人机交互，具有数据的智能传感及自适应性而备受人们关注。近年来，智能纺织品的应用得到了快速的增长，尤其是可以感知环境条件或外部刺激(如运动、甜味、光线、pH值、温度、压力、机械、磁效应和电力)的智能纺织品。众所周知，暴露的紫外线辐射，累积之后可能会引起晒伤、皮肤癌、过早衰老，甚至可能抑制免疫系统。利用紫外线传感器可以帮助人们根据所暴露的紫外线辐射量采取准确的防护措施。

通过检测由电子传输引起的还原氧化石墨烯(RGO)的电阻变化，有利于监测到环境因素的改变。Zhen等人(Zhen,Y.；Yu,P.；Xiao-Lin,H.；Yifan,Y.；Jiang,L.；Muqiang,J.；Yingying,Z.；Yi,Y.；Tian-Ling,R.,Graphene Textile Strain Sensor with NegativeResistance Variation for Human Motion Detection.ACS Nano 2018,12,9134-9141.)通过简单的热RGO开发了具有不同电阻的石墨烯基可穿戴纺织品应变传感器，织物上的氧化石墨烯涂层充当了聚酯织物的着色剂，赋予织物基应变传感器优异的性能。Cao等人(Cao,M.；Wang,M.；Li,L.；Qiu,H.；Padhiar,M.A.；Yang,Z.,Wearable rGO-Ag NW@cottonFiber Piezoresistive Sensor Based on the Fast Charge Transport ChannelProvidedbyAgNanowire.Nano Energy2018,50,528-535.)使用RGO-Ag纳米线棉纤维制备了一种可穿戴型柔性纺织传感器，Ag纳米线的添加提供了快速的电子传输，导致纺织传感器的性能显著改善，并且在0.084kPa^-1～4.23kPa^-1范围内具有非常高的灵敏度。Hao Tian等人(Shi,H.T.H.；Jang,S.；Naguib,H.E.,A Freestanding Laser-Assisted ReducedGraphene Oxide Micro-Ribbon Textile Electrode Fabricated on Liquid Surfacefor Supercapacitors and Breath Sensors.ACS Appl.Mater.Interfaces 2019,11,27183-27191.)展示了一种RGO微带的简便制备方法，这种基于RGO微带制备的传感器可以随着人类呼吸的湿气的变化，发生电阻的变化响应，可以用作健康监测的呼吸传感器。但是上述传感器不具有紫外辐射传感功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能纺织品及其制备方法和应用，本发明提供的智能纺织品具有紫外辐射传感功能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种智能纺织品，包括织物以及附着在所述织物表面的螺吡喃-导电基体涂层；所述螺吡喃-导电基体涂层中螺吡喃和导电基体的质量比为1～40:60～99。

优选地，所述导电基体包括还原氧化石墨烯或金属材料。